HUR BRA ÄR DAGENS VÄDERPROGNOSER OCH HUR MYCKET BÄTTRE KAN DE BLI?

Till en början var det många som trodde att väderprognoser i princip kunde göras för hur långa perioder framåt i tiden som helst, exempelvis för att beräkna vädret för nästkommande sommar. Den amerikanske meteorologen och matematikern Edward Lorenz visade emellertid 1962 att sådana helt enkelt inte kunde göras, eftersom obetydliga fel i utgångsläget växte så snabbt att tillförlitliga prognoser längre än några veckor var en omöjlighet. Detta hänger samma med det problem som Henri Poincaré och Aleksandr Lyapunov hade uppmärksammat i slutet på 180o-talet, nämligen att komplexa ickelinjära, dynamiska problem saknar entydiga lösningar, vilket i sin tur hänger samman med att initialtillståndet inte exakt kan bestämmas. Obetydliga fel i initialtillståndet, som kan vara väsentligt mindre än mätnoggrannheten, fördubblas i stort sett prognoser varannan dag. Lorenz visade när han var gästforskare vid ECMWF att centrets prognoser upp till två veckor framåt kunde förbättras, men inte de som sträckte sig längre framåt i tiden.

restaurang i storm som flyter på grumligt vatten med vågor kraftig vind

De successivt förbättrade observationerna främst från satelliter och de alltmer avancerade datormodellerna har inneburit att väderprognoserna under det senaste halvseklet förbättrats radikalt. Idag har en prognos på 8 dygn samma tillförlitlighet en prognos på 2 dygn för 50 år sedan. Studier visar dock att man kommer allt närmare gränsen för vad som går att förutsäga. Detaljerna i väderprognoserna har förbättrats avsevärt och idag kan tropiska orkaner ofta förutsägas en dryg vecka i förväg. Det stora värdet med väderprognoser jämfört med klimat beräkningar är att de förra systematiskt kan verifieras. Eftersom en väderprognos har en längd på högst några veckor, företas ständiga utvärderingar, inte minst av misslyckade prognoser men också i fall med tillförlitliga prognosberäkningar.

Detta systematiska förfarande är en förutsättning för att förbättra modellerna. Innan en ny, förbättrad modell tas i bruk utförs också ett antal prognosexperiment där tidigare misslyckade prognoser testas på nytt. Det är särskilt svårt att beräkna bidragen från moln och från det vertikala energiutbyte som sker på liten skala i atmosfären (konvektiva processer). Detta leder till fel i prognoserna som inte minst i tropikerna kan vara stora. De flesta klimatmodellerare idag använder ofta samma atmosfärmodeller som används för globala väderprognoser, och de olika forskningsgrupperna har ett nära samarbete. Under en längre tid använde Max Planck institutet för meteorologi i Hamburg en atmosfärmodell som utvecklats av det europeiska väder prognosinstitutet ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts) i Reading i Storbritannien. Nu beror prognosernas kvalitet på vädersituationen, och varierar också kraftigt mellan olika geografiska områden.

röd vit vindflöjel mot vit och blå himmel med moln

Prognosberäkningars tillförlitlighet

För att kunna studera detta bättre utvecklade ECMWF ett system för så kallade ensembleprognoser, eller Monte Carlo-metoder, vilket innebär att man istället för I global prognosberäkning genomför 50. Beräkningarna är alla identiska förutom att initialtillståndet eller startläget för varje beräkning skiljer sig åt en aning. Allt eftersom beräkningen fortskrider skiljer sig resultaten åt alltmer från varandra. Efter en tid på några veckor kan de vara lika olika som slumpvist utvalda vädersituationer som kunde ha inträffat vid den aktuella tiden på året. Graden av samstämmighet ger information om tillförlitlighet, och graden av skillnad indikerar prognosens otillförlitlighet.

Speciellt viktigt är vädersituationer när man önskar bedöma hur ett intensivt oväder som en tropisk orkan kommer att utveckla sig. Detta är av stor praktisk betydelse, eftersom det erbjuder möjligheter för en kvantitativ riskbedömning. När orkanen Sandy träffade New York i november 2011 visade prognoserna från ECMWF redan åtta dagar i förväg att det fanns en risk att orkanen skulle röra sig västerut, istället för österut som var det normala förloppet. Detta kunde man se genom att några av de 50 prognoserna i hela ensemblen rörde sig västerut mot New York. Allt eftersom man kom närmare händelsen och prognoserna blev kortare och mer noggranna, visade allt fler prognoser att orkanen skulle ta sig västerut och till slut gav alla 50 prognoser samma resultat.

Utan ensembleprognosen hade en bedömning av tillförlitligheten inte varit möjligt, eftersom man då inte skulle ha vetat vilken tilltro man kunde fästa till en enskild prognos. Ensembleprognoser har inneburit att prognoserna kan kombineras med en riskbedömning som har betytt oerhört mycket för att varna allmänheten i tid så att nödvändiga förberedelser kan vidtas. De är numera ett rutinmässigt förfarande vid de flesta vädertjänster.

Lämna en kommentar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.